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Wissenschaft

KI im Einsatz: Neue Methode zur Vorhersage von Sonnenstürmen

  • Veröffentlicht: 17.07.2023
  • 16:19 Uhr
  • Teresa Gunsch

Forschende der Universität Graz und des Skoltech-Instituts in Moskau nutzen künstliche Intelligenz, um Sonnenstürme präzise vorherzusagen. Die bahnbrechende Methode ermöglicht Echtzeit-Vorhersagen und verspricht einen großen Fortschritt in der Warnung vor Sonneneruptionen, die erhebliche Auswirkungen auf Satelliten, Navigations- und Kommunikationssysteme sowie die Stromversorgung haben können.

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Verbesserte Vorhersage mit Echtzeitdaten

Bisher war die Vorhersage von Sonnenstürmen eine Herausforderung. Doch nun hat eine Forschungsgruppe der Universität Graz in Zusammenarbeit mit Kolleg:innen des Skoltech-Instituts in Moskau einen Durchbruch erzielt. Das Team berichtet in einer Studie, veröffentlicht im Fachjournal "Nature Astronomy", von einer verbesserten Vorhersage des Weltraumwetters. Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz können Sonneneruptionen präziser und in Echtzeit vorhergesagt werden. Dies ermöglicht eine schnellere Reaktion und verbesserten Schutz vor den schädlichen Auswirkungen auf Satelliten, Navigations- und Kommunikationssysteme sowie die Stromversorgung.

Sonneneruptionen, auch bekannt als Sonnenstürme, sind Ausbrüche von geladenen Teilchen und Strahlung, die von der Sonne in den Weltraum geschleudert werden. Obwohl die Erde normalerweise durch ihr Magnetfeld und ihre Atmosphäre geschützt ist, können massive Sonnenstürme das Magnetfeld der Erde durchdringen und erhebliche Schäden verursachen. Daher besteht ein dringender Bedarf, solche Ereignisse genauer vorhersagen zu können, um rechtzeitig Schutzmaßnahmen ergreifen zu können.

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Analyse von Sonnenflecken 

Das Forschungsteam hat sich auf die Analyse von Sonnenflecken konzentriert, Gebiete mit besonders starkem Magnetfeld. Mithilfe von künstlicher Intelligenz wurde die Sonnenfleckanalyse automatisiert und flexiblere Lösungen gefunden. Die gesammelten Daten werden mit physikalischen Modellen kombiniert, um die Vorgänge in den oberen Schichten der Sonnenatmosphäre zu verstehen und vorherzusagen.

Die innovative Methode hat bereits beeindruckende Ergebnisse erzielt. "Mit unserer Methode konnten wir die Dauer der Berechnungen erheblich reduzieren. Dadurch können wir fast in Echtzeit neue Daten in die Vorhersagen integrieren und Sonnenstürme, die auf die Erde treffen, wesentlich besser prognostizieren", erklärt Jarolim. Vorherige Vorhersageprozesse nahmen Stunden in Anspruch, während die neue Methode eine schnellere und präzisere Echtzeit-Vorhersage ermöglicht.

Auswirkungen auf die Erde vorbeugen

Dank der revolutionären Methode können die Forscher:innen Sonnenstürme, die auf die Erde treffen, wesentlich genauer vorhersagen. Bisher dauerte der Vorhersageprozess viele Stunden, doch mit der neuen Methode ist eine nahezu Echtzeit-Vorhersage möglich. Dies eröffnet die Möglichkeit, rechtzeitig Schutzmaßnahmen zu ergreifen und potenzielle Schäden zu minimieren.

Mit der Nutzung künstlicher Intelligenz und der kontinuierlichen Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit wird das Verständnis des Weltraumwetters weiter vorangetrieben. Die Forschungsgruppe der Universität Graz und des Skoltech-Instituts in Moskau sind zuversichtlich, dass ihre Methode zu weiteren Fortschritten in der Vorhersage von Sonnenstürmen führen wird und somit einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit im Weltraum leisten kann.

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